[實用新型]一種液晶空間光調制器生成像差的共路干涉測量裝置

有效

• 申請號: 201320400928.X
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN203365108U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 白福忠;王曉強;宋小燕;張鐵英;苗悅
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及光電測試技術領域，特別指一種液晶空間光調制器生成像差的共路干涉測量裝置。

背景技術

隨著液晶顯示與超大規模集成電路技術的迅猛發展以及液晶材料的豐富，液晶空間光調制器在波前校正、大氣成像、光學濾波和光束整形等方面的應用日益受到關注。液晶空間光調制器可在電或光信號的驅動控制下改變空間光的相位、振幅(或強度)、偏振態乃至波長，或是非相干光到相干光的轉換等；對于基于相位調制原理的液晶空間光調制器，由于具有低功耗、小型化、成本低、無機械慣性、高空間分辨率、相移單元可編程等優點，在大氣湍流模擬器、波前校正器、液晶移相器、光束偏轉器、液晶透鏡以及微透鏡陣列、衍射光學元件和計算機全息圖中具有極重要的應用價值。

由于液晶空間光調制器存在結構上的差異，并且像元之間相位調制特性的不均勻以及相位交連等因素的影響，其實際生成的像差不一定與理論加載的像差相同，因而在實際使用中需要對液晶空間光調制器生成像差進行準確測量，以評價液晶空間光調制器對給定像差的擬合能力。用來測量液晶空間光調制器生成像差的方法一般使用雙光束干涉法，典型的測量技術有下面兩類：

1)X.D.Xun等在2004年發表的《空間不均勻的空間光調制器相位標定》(Phase?calibration?of?spatially?nonuniform?spatial?light?modulators，Appl.Opt.2004，43?(35)：6400-6406)以及J.O.等在2006年發表的《純相位反射型液晶空間光調制器的特性和應用》(Characterization?and?applications?of?a?pure?phase?reflective?liquid?crystal?spatial?light?modulator，Proc.SPIE，2006，6254：62540N)利用泰曼-格林干涉儀對液晶空間光調制器生成像差進行測量。該裝置中發生干涉的兩束光不經歷同一光路，環境振動和空氣流擾動會導致干涉條紋抖動，因此對測量環境穩定性要求很高，同時也將受到非共路誤差的影響。

2)使用商業化的數字波面移相干涉儀(如，Vecco干涉儀和Zygo干涉儀)對液晶空間光調制器生成像差進行測量(物理學報，2008，57(2)：897-903；Appl.Opt.1997，36(7)：1517-1524；光學學報，2005，25(12)：1682-1686；Opt.Express，2005，13(4)：1059-1065)。盡管商業化數字波面移相干涉儀測量精度高，但是其高昂價格限制了該方法的普遍應用，尤其是對于普通科研單位實驗室而言，更具有非常大的經濟壓力；同時，這類商業化的儀器所提供的軟件模式固定，不利于科研人員進行數據處理與分析。

實用新型內容

本實用新型為解決現有的液晶空間光調制器生成像差測量裝置對測量環境穩定性要求高、價格昂貴等問題，提出一種液晶空間光調制器生成像差的共路干涉測量裝置。

一種液晶空間光調制器生成像差的共路干涉測量裝置，它包括激光器、擴束鏡、起偏器、分光棱鏡、液晶空間光調制器、四分之一波片、檢偏器、成像透鏡、CCD探測器和計算機；激光器出射的激光束入射至擴束鏡，經擴束鏡擴束準直后入射至起偏器，經起偏器偏振后入射至分光棱鏡，并經分光棱鏡反射后入射至液晶空間光調制器的光輸入端；所述起偏器的透光軸與液晶空間光調制器的液晶光軸方向成45°角，入射到所述液晶空間光調制器的線偏振光經所述液晶空間光調制器反射后形成兩束正交線偏振光，且保持相等的能量，其中一束偏振方向與所述液晶空間光調制器的液晶光軸方向相垂直的光不被影響并將作為參考光，而另一束偏振方向與所述液晶空間光調制器的液晶光軸方向相平行的光將被液晶空間光調制器調制，調制量與驅動信號有關，將被作為測試光；測試光與參考光沿相同的光路經分光棱鏡透射后入射至四分之一波片，所述四分之一波片的透光軸與液晶空間光調制器的液晶光軸方向成45°角；經四分之一波片透射后的測試光和參考光均由線偏振光變成圓偏振光，并一起經過檢偏器后發生干涉，依次旋轉檢偏器產生0°、45°、90°和135°角，相應得到四幀相位差為90°的移相干涉圖；產生的移相干涉圖經成像透鏡成像于CCD探測器并輸入至計算機進行處理；所述CCD探測器的信號輸出端與計算機的信號輸入端連接；所述液晶空間光調制器的控制信號輸入端與計算機的控制信號輸出端連接。

本實用新型與現有技術相比具有以下特點和有益技術效果：